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GIS运行中的SF6气体管理与泄漏处理
2021-06-18

武汉华天电力专业生产微水测试仪


摘 要:GIS是一种气体绝缘金属封闭开关设备,其在变电站中发挥着重要作用,只有GIS正常运行,才可以为变电站正常工作提供保障,如果其中SF6气体发生泄漏,就会直接影响GIS的正常运行,因此,在GIS运行期间,一定要对SF6气体进行有效管理,尽量防止其发生泄漏,文章从SF6气体在水分、压力以及纯度三方面管理入手分析,探索SF6气体泄漏原因以及处理方法,

近年来,国际社会一直都在提倡绿色环保的概念,我国也将生态保护纳入到了国家发展战略之中,以往变电站当中高耗能的设备已经逐渐被淘汰,由小型、无油以及自动化的设备所取代。GIS中全部的带电部分均使用金属外壳进行包围。GIS在安装、检修以及运行期间,人们必须对SF6气体进行微水含量、密封以及纯度方面的处理,这直接影响着GIS运行的年限以及稳定性。


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1 水分管理

1.1 微水超标原因

GIS在运行期间,处于断路器存在空间的SF6气体中的微水含量不能超过0.0003,通常GIS中进入水分主要有三种方法,第一。GIS当中有机绝缘物质中原本含有的水分在经过长时间的缓慢蒸发会混入到SF6气体之中,第二,水分从设备密封垫渗透到了GIS当中,第三,安装期间产品以及装备器壁上本身就有水分残留,而GIS之中微水超标一般是从密封垫中有水分渗透了进来,

1.2 给GIS造成的危害

如果GIS当中的水分含量达不到凝露标准时,一般不会对设备中的绝缘性产生影响,如果水分处在0度或以下温度,其在到达饱和之后,就会直接出现凝华现象,在绝缘物件的表面凝华成霜,当设备中的相对湿度达到30%时,尽管水分以固体形态存在,没有直接形成液体,但是如果此时SF6气体之中含有水分较多,那么受潮的便面覆有SF6绝缘体就会变为半导体,这就使得绝缘体电阻值下降,进而引发较高的击穿电压,使得GIS整体绝缘性能直线下降,

1.3 水分管理相关措施

相关人员必须对GIS内部气室中的SF6气体进行定期的水分检测,一般情况下。GIS在每运行三个月技术人员就应该对SF6气体之中的水分含量进行检测,直到多次测量之后,水分含量保持平稳,这是人们可以将检测周期延长至一年,若气室中SF6中水分超出了规定值,则必须要对室内气体进行净化,之后,对于新添加进来的气体还要重新进行水分检测,只有达到合格标准才可进行添加,同时,为了控制内部水分,可以适当添加一些吸附剂,如活性的氧化铝等,

2 压力管理

当前,对GIS之中关于气体压力相关管理方法主要是在断路器所处空间设置了报警压力以及闭锁压力,报警压力的检修周期一般设定为6年,以使得GIS内部一般不会达到这一压力值,此外,由于现在技术水平有限,尽管密封垫长时间劣化会导致内部气压下降,但是人们现在还没有找到二者间准确的关系,因此,当前只能将每年的漏气率定为不超过1%,然后每隔15天对气室中的SF6气体压力值进行记录,并与之前的数值相对比,如果有大幅度变化,则必须进行漏气方面检测,

3 纯度管理

杂质在SF6气体之中的含量是非常少的,在进行纯度检测时。SF6气体在GIS充入24小时后可以才可以进行预防性相关试验。GISSF6气体不易大量排放,应该采取净化装置回收,然后在将设备抽成真空状态,之后用高纯度氮气进行3次冲洗,再经清洗出来的废物放进20%NaOH溶液之中浸泡12小时深埋,并且SF6气体瓶必须要放置到干燥、阴凉以及通风良好位置,并且瓶身保持直立,远离油污以及热源,

4 对于气体泄漏相关处理

4.1 检测气体密度和泄漏

GIS中充完SF6气体之后,必须要通过对SF6密度的检测来衡量GIS内是否已达到要求的绝缘性,由于SF6密度决定气室绝缘性能,这与温度没有关系。GIS中的SF6一旦发生泄漏,必然会导致内部气压降低,进而SF6的密度下降,接着就会造成开关的耐压性能下降,断路器失灵等后果,由此可见,要想GIS一直稳定运行,必须要对SF6的密度以及水分含量进行监测。SF6气体具有的温度与击穿强度关系图如下:

大家可知,当密度不变时,击穿强度不随温度变化而变化,当压力不变时,击穿强度会随着温度增加而减小,

4.2 泄漏原因以及对策分析

第一,焊缝造成气体泄漏,在对GIS相关设备进行焊接时,必须要使用质量较高的对罐体进行焊接的技术,这样可以有效避免气体由焊缝泄漏出来,第二,气体容易从密封面泄漏出来,这对这类气体泄漏,一般采用的都是错位罐体对正、调整的方法,然后用砂纸对密封面进行手工打磨,最后再将其擦拭干净,出去灰尘与杂质,第三,密封阀与压力表接触面的气体泄漏。SF6通过气体截止阀的波纹管发生的泄漏是对GIS造成的最大威胁,因此,在选择截止阀时,必须选用O形环以及密封板对其进行密封,这样可以有效避免气体泄漏,

5 结束语

由于GIS具有体积较小,使用空间不大,不容易受外界因素干扰,运行比较稳定,配置较为灵活,并且维护起来相对容易,检修周期相对较长等多方面优点,已经被大范围的应用到了变电站之中,如果SF6气体发生泄漏、存在导电杂质、外部渗水或者绝缘体发生老化等因素,一般会导致GIS内部出现故障,进而影响变电站其他设备无法正常运行,所以,人们只有在GIS从安装、维护再到检修期间不断积累以及总结经验,才可以将GIS的作用发挥到最大值, 

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